(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系の焦点距離を変化させるために、前記光学系の開口絞りと像面との間の位置において挿脱される倍率変換光学群を有する光学系であって、
前記倍率変換光学群は、該倍率変換光学群における最も大きな空気間隔を隔てて、物体側から像側へ順に、正の屈折力の前方レンズ群、負の屈折力の後方レンズ群より構成され、
前記倍率変換光学群の挿入の前後において前記光学系のレンズ全長は一定であり、前記光学系の開口絞りから像面までの光軸上の距離をＬｐ、前記倍率変換光学群を挿入したときの前記倍率変換光学群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＬｅ、前記後方レンズ群の焦点距離をｆｎ、前記倍率変換光学群の焦点距離をｆｅとするとき、
０．４０＜Ｌｅ／Ｌｐ＜０．７４
０．３４≦ｆｎ／ｆｅ＜０．６
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記後方レンズ群は、２以上の負レンズと１以上の正レンズを有することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記光学系は、前記倍率変換光学群が挿脱される位置より物体側に、光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対して垂直方向に移動させる負の屈折力のレンズ群を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光学系。
【請求項４】
前記光学系はズームレンズであって、前記光学系の前記倍率変換光学群が挿入される位置よりも物体側に配置された前方光学系の望遠端における焦点距離をｆＦｔ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
０．３＜ｆｔ／ｆＦｔ≦１．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項５】
前記光学系はズームレンズであって、物体側から像側へ順に、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、ズーミングに際して移動する正の屈折力の第３レンズ群、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第４レンズ群より構成されるズームレンズであり、
前記第４レンズ群は、物体側から像側へ順に、第４１レンズ群、開口絞り、光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対して垂直方向に移動させる負の屈折力の第４２レンズ群、第４３レンズ群、第４４レンズ群より構成され、前記倍率変換光学群は、前記第４３レンズ群と前記第４４レンズ群の間に挿脱されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項６】
前記光学系は単焦点レンズであって、前記光学系の前記倍率変換光学群が挿入される位置よりも物体側に配置された前方光学系の焦点距離をｆＦａ、前記光学系の全系の焦点距離をｆａとするとき、
０．３＜ｆａ／ｆＦａ≦１．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項７】
前記光学系は単焦点レンズであって、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、開口絞り、第２レンズ群、光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対して垂直方向に移動させる負の屈折力の第３レンズ群、第４レンズ群より構成され、前記倍率変換光学群は前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間に挿脱されることを特徴とする請求項１乃至４、６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項８】
固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学系と、該光学系によって形成された像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学系及びそれを有する撮像装置に関し、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩写真用カメラ、放送用テレビカメラ等の撮影装置に用いられる撮影光学系として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフカメラ等の撮像装置では、撮影光学系の焦点距離を変化させる方式として、光路中に倍率変換光学群（エクステンダ）を挿入することにより全系の焦点距離を変化させるコンバータ方式が知られている。例えば、一眼レフカメラ用の交換レンズでは、交換レンズとカメラボディ側のレンズマウントの間にリアコンバータを装着して、交換レンズの焦点距離を長焦点化することができる（特許文献１）。
【０００３】
また、コンパクトカメラ等では、撮影光学系の物体側にフロントコンバータを装着することにより、全系の焦点距離を長焦点化することができる。
【０００４】
一方、コンバータの挿入の前後でレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）が変化しない方式として、ズームレンズのリレー部において、内蔵されている倍率変換光学群を挿脱する方式が知られている。テレビカメラ用のズームレンズでは、ズームレンズのリレー部のうち比較的前方にアフォーカル部を設け、このアフォーカル部に倍率変換光学群（エクステンダ（以後ＥＸＴと称す））を挿脱している（特許文献２）。
【０００５】
特許文献２のズームレンズは、物体側より像側へ順に、ズーミングの際に不動の第１レンズ群、ズーミングに際して像面側へ単調に移動する第２レンズ群、ズーミングに伴う像面変動を補正するために移動する第３レンズ群、ズーミングの際に不動の第４レンズ群よりなる。そして、第４レンズ群の最も空気間隔が広い光路に対してエクステンダを挿脱させて全系の焦点距離範囲を変化させている。
【０００６】
また、ズームレンズが振動したときの画像の振れを補正する防振機能を有するズームレンズとして、ズームレンズを構成する一部のレンズ群を光軸に対して垂直な方向に偏心させて撮影画像のブレを補正するズームレンズが知られている（特許文献３）。特許文献３のズームレンズは、ズーミングの際に不動の第１レンズ群と、ズーム部（変倍部）である第２レンズ群、ズーミングに伴い変動する像面を補正する第３レンズ群、ズーミングの際に不動の第４レンズ群より構成されている。そして、第４レンズ群の最も物体側に防振用のレンズ群を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１１２７２５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８６１７９号公報
【特許文献３】特開２００１−２８１５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
光学系の一部に倍率変換光学群を内蔵するコンバータ方式は、倍率変換光学群を挿入することにより、レンズ全長を変化させずに全系の焦点距離範囲を長焦点距離側へ変化させることができる。しかしながら、倍率変換光学群を小型化するためには、倍率変換光学群を光路中の適切な位置において挿入する必要がある。
【０００９】
【００１０】
本発明は、全系の焦点距離を容易に変化させることができ、倍率変換光学群を小型にすることができる光学系及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光学系は、光学系の焦点距離を変化させるために、前記光学系の開口絞りと像面との間の位置において挿脱される倍率変換光学群を有する光学系であって、
前記倍率変換光学群は、該倍率変換光学群における最も大きな空気間隔を隔てて、物体側から像側へ順に、正の屈折力の前方レンズ群、負の屈折力の後方レンズ群より構成され、
前記倍率変換光学群の挿入の前後において前記光学系のレンズ全長は一定であり、前記光学系の開口絞りから像面までの光軸上の距離をＬｐ、前記倍率変換光学群を挿入したときの前記倍率変換光学群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＬｅ、前記後方レンズ群の焦点距離をｆｎ、前記倍率変換光学群の焦点距離をｆｅとするとき、
０．４０＜Ｌｅ／Ｌｐ＜０．７４
０．３４≦ｆｎ／ｆｅ＜０．６
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、全系の焦点距離を容易に変化させることができ、倍率変換光学群を小型にすることができる光学系を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１の倍率変換光学群未挿入状態でのレンズ断面図
【図２】（Ａ），（Ｂ）  実施例１の倍率変換光学群未挿入状態での広角端と望遠端における縦収差図
【図３】本発明の実施例１の倍率変換光学群挿入状態でのレンズ断面図
【図４】（Ａ），（Ｂ）  実施例１の倍率変換光学群挿入状態での広角端と望遠端における縦収差図
【図５】（Ａ），（Ｂ）  本発明の実施例２の倍率変換光学群未挿入状態でのレンズ断面図と縦収差図
【図６】（Ａ），（Ｂ）  本発明の実施例２の倍率変換光学群挿入状態でのレンズ断面図と縦収差図
【図７】本発明の実施例３の倍率変換光学群未挿入状態でのレンズ断面図
【図８】（Ａ），（Ｂ）  実施例３の倍率変換光学群未挿入状態での広角端と望遠端における縦収差図
【図９】本発明の実施例３の倍率変換光学群挿入状態でのレンズ断面図
【図１０】（Ａ），（Ｂ）  実施例３の倍率変換光学群挿入状態での広角端と望遠端における縦収差図
【図１１】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明の光学系はズームレンズや単焦点レンズである。本発明の光学系は、レンズ全長を一定に維持しつつ、光学系の焦点距離を変化させるために、光学系の開口絞りと像面との間の軸上光束が収束する光路に対して挿脱される倍率変換光学群を有している。
【００１５】
図１は、本発明の実施例１の光学系において、光路中に倍率変換光学群が挿入されていないときの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例１の光学系において、光路中に倍率変換光学群が挿入されていないときの広角端と望遠端（長焦点距離端）における縦収差図である。図３は本発明の実施例１の光学系において、光路中に倍率変換光学群を挿入したときの広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例１の光学系において光路中に倍率変換光学群を挿入したときの広角端と望遠端における縦収差図である。
【００１６】
図５（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例２の光学系において、光路中に倍率変換光学群が挿入されていないときのレンズ断面図と縦収差図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例２の光学系において光路中に倍率変換光学群を挿入したときのレンズ断面図と縦収差図である。
【００１７】
図７は本発明の実施例３の光学系において、光路中に倍率変換光学群が挿入されていないときの広角端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例３の光学系において、光路中に倍率変換光学部が挿入されていないときの広角端と望遠端における縦収差図である。図９は本発明の実施例３の光学系において光路中に倍率変換光学群を挿入したときの広角端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例３の光学系において光路中に倍率変換光学群を挿入したときの広角端と望遠端における縦収差図である。
【００１８】
レンズ断面図及び縦収差図は全て無限遠物体に合焦しているときを示している。図１１は本発明の光学系を有する撮像装置の要部概略図である。実施例１、３の光学系はズームレンズである。実施例２の光学系は望遠型の単焦点レンズ（望遠レンズ）である。
【００１９】
各実施例の光学系はビデオカメラやデジタルカメラ、そして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ＯＬは光学系である。ｉは物体側からレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。ＬＺはズーム部（変倍部）である。ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（以下「開口絞り」と呼ぶ）である。
【００２０】
ＩＳは防振レンズ群であり、光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動して、結像位置を光軸に対して垂直方向に移動させている。即ち、光学系が振動したときに生ずる画像ぶれを補正している。ＥＸＴは、光路に対して挿脱される負の屈折力の倍率変換光学群（内蔵エクステンダー）であり、各実施例において変換倍率（焦点距離の拡大率）Ｍは１．４である。倍率変換光学群ＥＸＴは、光学系のうち、軸上光束が収斂（収束）する位置において挿脱される。このとき挿入の前後でレンズ全長は一定である。
【００２１】
ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当し、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する感光面が置かれる。矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示している。収差図においてｄ，ｇ，は順にｄ線，ｇ線である。ΔＭ、ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。ωは撮影半画角（度）、ＦｎｏはＦナンバーである。
【００２２】
尚、以下の実施例１、３において広角端と望遠端は各レンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
【００２３】
実施例１および実施例３の光学系（ズームレンズ）について説明する。図１および図３（実施例１）、図７および図９（実施例３）の各レンズ断面図において、Ｌ１はズーミングに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群である。第１レンズ群Ｌ１を光軸方向に移動することにより、フォーカスを行っている。ＬＺはズーミングのためのレンズ群を含むズーム部（変倍部）である。ズーム部ＬＺは広角端から望遠端へのズーミングの際に像側へ直線的に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を有する。更にズーミングに伴う像面位置の変動を補正するために像側に凸状の軌跡を描いて移動する正の屈折力の第３レンズ群を有している。
【００２４】
第３レンズ群Ｌ３は、広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群Ｌ２の移動に連動して光軸上を移動している。Ｌ４はズーミングに際して不動の第４レンズ群である。第４レンズ群Ｌ４は正の屈折力の第４１レンズ群Ｌ４１、開口絞りＳＰ、負の屈折力の第４２レンズ群、正の屈折力の第４３レンズ群Ｌ４３、正の屈折力の第４４レンズ群Ｌ４４を有している。第４２レンズ群Ｌ４２は光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動して結像位置を光軸に対して垂直方向に移動させる防振レンズ群ＩＳである。
【００２５】
また、全系の焦点距離範囲を変化させるために、第４３レンズ群Ｌ４３と第４４レンズ群Ｌ４４の間において挿脱可能な倍率変換光学群ＥＸＴを有している。
【００２６】
図３、図９は倍率変換光学群ＥＸＴを挿入した状態を示している。倍率変換光学群ＥＸＴは最も大きな空気間隔を隔てて、物体側から像側へ順に、正の屈折力の前方レンズ群ＥＸＴａ、負の屈折力の後方レンズ群ＥＸＴｂよりなっている。
【００２７】
実施例２の光学系（望遠型の単焦点レンズ）について説明する。図５（Ａ）、図６（Ａ）において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、ＳＰは開口絞り、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は負の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。
【００２８】
第３レンズ群Ｌ３は光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動して結像位置を光軸に対して垂直方向に移動させる防振レンズ群ＩＳよりなっている。また、全系の焦点距離を変化させるために、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間において挿脱可能な倍率変換光学群ＥＸＴを有している。
【００２９】
図６（Ａ）は第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間に倍率変換光学群ＥＸＴを挿入した状態を示している。倍率変換光学群ＥＸＴは最も大きな空気間隔を隔てて物体側から像側へ順に、正の屈折力の前方レンズ群ＥＸＴａ、負の屈折力の後方レンズ群ＥＸＴｂよりなっている。
【００３０】
各実施例の光学系ＯＬにおける倍率変換光学群ＥＸＴは、光学系のうち、軸上光束が収斂する位置において挿脱される。各実施例において光学系ＯＬの開口絞りＳＰから像面ＩＰまでの光軸上の距離をＬｐ、倍率変換光学群ＥＸＴを光学系ＯＬに挿入したときの倍率変換光学群ＥＸＴの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＬｅとする。このとき、
０．４０＜Ｌｅ／Ｌｐ＜０．７４      ・・・（１）
なる条件式を満足している。
【００３１】
条件式（１）は、倍率変換光学群ＥＸＴの光学系における挿脱位置を規定している。条件式（１）を満足することで、倍率変換光学群ＥＸＴの小型化が容易となる。条件式（１）の下限を超えると、倍率変換光学群ＥＸＴの挿脱位置が像面ＩＰと近くなりすぎ、倍率変換光学群ＥＸＴを通過する軸外光線の入射高さが高くなりすぎるため、倍率変換光学群ＥＸＴの小型化が困難となる。
【００３２】
条件式（１）の上限を超えると、倍率変換光学群ＥＸＴの挿脱位置が開口絞りＳＰと近くなりすぎ、倍率変換光学群ＥＸＴを通過する軸上光線の入射高さが高くなりすぎるため、倍率変換光学群ＥＸＴの小型化が困難となる。更に好ましくは条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３３】
０．６０＜Ｌｅ／Ｌｐ＜０．７４      ・・・（１ａ）
次に各実施例において好ましい構成について説明する。
【００３４】
倍率変換光学群ＥＸＴは、最も大きな空気間隔を隔てて、物体側から像側へ順に、正の屈折力の前方レンズ群ＥＸＴａ、負の屈折力の後方レンズ群ＥＸＴｂを有するのが良い。そして後方レンズ群ＥＸＴｂは、２以上の負レンズと１以上の正レンズを含む構成とするのが良い。
【００３５】
各実施例の光学系では、倍率変換光学群ＥＸＴを開口絞りＳＰから離して配置することで、倍率変換光学群ＥＸＴの小型化を容易にしている。しかし、倍率変換光学群ＥＸＴを開口絞りＳＰから離して配置することで、負の屈折力の後方レンズ群ＥＸＴｂを通過する軸外光線の入射高さが高くなり、像面湾曲の補正が困難となる。そこで後方レンズ群ＥＸＴｂに、２以上の負レンズと１以上の正レンズを含む構成とすることで、ペッツバール和が過剰に負の値になることを抑制し、像面湾曲を良好に補正している。
【００３６】
ここで、倍率変換光学群ＥＸＴの屈折力配置について説明する。倍率変換光学群ＥＸＴを光路中へ挿入したときの、負の屈折力の後方レンズ群ＥＸＴｂの後側主点から像面ＩＰまでの距離をＳｋとする。また、正の屈折力の前方レンズ群ＥＸＴａと負の屈折力の後方レンズ群ＥＸＴｂとの間隔をｅとする。倍率変換光学群ＥＸＴが光路中に挿入されていないときの光学系の全系の焦点距離をｆとする。
【００３７】
さらに倍率変換光学群ＥＸＴが光路中に挿入されているときの光学系の全系の焦点距離をｆ’とする。そして焦点距離ｆ’と焦点距離ｆとの比（ｆ’／ｆ）を変換倍率βと定義する。このとき、後方レンズ群ＥＸＴｂの焦点距離をｆｎとすれば、
１／ｆｎ＝（１−β）（１／Ｓｋ＋１／ｅ）
なる関係が成り立つ。
【００３８】
上式から、距離Ｓｋと主点間隔ｅが正で、変換倍率βが１を超えるとき（すなわち、増倍のとき）に、焦点距離ｆｎは常に負の値となる。さらに、主点間隔ｅと変換倍率βが一定であれば、距離Ｓｋが大きいほど焦点距離ｆｎの絶対値は大きくなる。すなわち、倍率変換光学群ＥＸＴを像面ＩＰから離して配置すれば、負の屈折力の後方レンズ群ＥＸＴｂの焦点距離ｆｎの絶対値を大きくすることができて、光学性能に有利となる。しかし、倍率変換光学群ＥＸＴを像面ＩＰから離して配置すれば、倍率変換光学群ＥＸＴと開口絞りＳＰとの距離が近くなるため、倍率変換光学群ＥＸＴが大型化してしまう。
【００３９】
各実施例において、倍率変換光学群ＥＸＴは、最も大きな空気間隔を隔てて、物体側から像側へ順に、正の屈折力の前方レンズ群ＥＸＴａ、負の屈折力の後方レンズ群ＥＸＴｂより構成され、後方レンズ群ＥＸＴｂの焦点距離をｆｎ，倍率変換光学群ＥＸＴの焦点距離をｆｅとしたとき、
０．３４≦ｆｎ／ｆｅ＜０．６  ・・・（２）
なる条件を満足するのが良い。
【００４０】
条件式（２）は、倍率変換光学群ＥＸＴの焦点距離を規定している。条件式（２）を満足することで、倍率変換光学群ＥＸＴの小型化と高性能化が容易となる。条件式（２）の上限を超えると、後方レンズ群ＥＸＴｂの焦点距離の絶対値が大きくなり、光学性能には有利であるが、倍率変換光学群ＥＸＴが大型化してしまう。条件式（２）の下限を超えると、後方レンズ群ＥＸＴｂの焦点距離の絶対値が小さくなり、倍率変換光学群ＥＸＴの小型化には有利であるが、ペッツバール和が負の方向に大きくなり、非点収差の補正が困難になる。更に好ましくは条件式（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４１】
０．３４≦ｆｎ／ｆｅ＜０．５  ・・・（２ａ）
以上のように各実施例によれば、光学系全体の大きさと良好な光学性能を維持したまま全系の焦点距離を変化させることができる光学系を得ることができる。
【００４２】
各実施例において、光学系ＯＬは、倍率変換光学群ＥＸＴが挿入される位置よりも物体側に、光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対して垂直方向に移動させる負の屈折力のレンズ群を備えるのが良い。これによれば、防振敏感度が増大することがなく、防振を効果的に行うことが容易になる。
【００４３】
実施例１、３の光学系（ズームレンズ）においては、望遠端において光学系の倍率変換光学群ＥＸＴが挿入される位置よりも物体側の前方光学系の望遠端における焦点距離をｆＦｔ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。このとき、
０．３＜ｆｔ／ｆＦｔ≦１．０    ・・・（３）
なる条件式を満足するのが良い。
また、実施例２の光学系（単焦点レンズ）においては、倍率変換光学群ＥＸＴが挿入される位置よりも物体側の前方光学系の焦点距離をｆＦａとする。光学系の全系の焦点距離をｆａとする。このとき、
０．３＜ｆａ／ｆＦａ≦１．０    ・・・（３Ｘ）
なる条件式を満足するのが良い。
【００４４】
条件式（３）は光学系がズームレンズのときに満足することが好ましい条件式であり、条件式（３Ｘ）は光学系が単焦点レンズのときに満足することが好ましい条件式であり、技術的内容は同じである。条件式（３），（３Ｘ）は、倍率変換光学群ＥＸＴに入射する軸上光線の入射角度を規定している。条件式（３），（３Ｘ）を満足することで、例えばデジタルカメラ等の撮像装置に用いるときの射出瞳条件が画面周辺光量を十分確保することができるようになる。本発明者は条件式（３），（３Ｘ）を満足することが画面周辺画角に向かう光線の入射高さを適切に設定することができることを見出した。
【００４５】
条件式（３），（３Ｘ）の下限を超えると、倍率変換光学群ＥＸＴに入射する光線がアフォーカルに近づき、倍率変換光学群ＥＸＴを通過する軸上光線の入射高さが高くなりすぎるため、倍率変換光学群ＥＸＴの小型化が困難となる。条件式（３），（３Ｘ）の上限を超えると、倍率変換光学群ＥＸＴに入射する光線が収斂し、倍率変換光学群ＥＸＴの小型化に有利ではあるが、倍率変換光学群ＥＸＴの挿入位置に対する像面位置の敏感度が高くなりすぎ、製造が困難となる。更に好ましくは条件式（３），（３Ｘ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４６】
０．４＜ｆｔ／ｆＦｔ＜０．９    ・・・（３ａ）
０．４＜ｆａ／ｆＦａ≦０．９    ・・・（３Ｘａ）
以上のように各実施例によれば、光学系全体の大きさと良好な光学性能を維持したまま全系の焦点距離を変化させることができる光学系を得ることができる。
【００４７】
以下に本発明の実施例１乃至３に対応する数値実施例１乃至３を示す。各数値実施例においていずれも、ｉは物体側からの面の順序を示す。ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ番目と第ｉ＋１番目の間隔、ｎｄｉ、νｄｉは第ｉ番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。ＢＦはバックフォーカスであり、最終レンズ面から像面までの距離である。
【００４８】
倍率変換光学群ＥＸＴに関する数値実施例は、倍率変換光学群ＥＸＴを光路中に挿入する物体側直前のレンズ面（数値実施例１，３では４１面、数値実施例２では２４面）から示している。また表１に数値実施例１乃至３における各条件式に対応する数値を示す。
【００４９】
[数値実施例１]  ＜倍率変換光学系未挿入状態での撮影レンズ＞
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1        304.970    8.16   1.48749    70.2      100.06
2       -999.267    0.30                         99.55
3        299.609    3.55   1.80610    33.3       97.75
4        127.050    0.11                         94.89
5        127.907   12.03   1.43387    95.1       94.90
6       3844.966    0.60                         94.24
7        121.044   11.08   1.49700    81.5       91.58
8        942.757  (可変)                         90.13
9        156.356    6.56   1.90366    31.3       48.10
10        -98.955    2.30   1.69680    55.5       47.35
11         80.378    3.14                         43.00
12        488.480    2.10   1.69680    55.5       42.64
13         50.627    5.43   1.90366    31.3       40.64
14        299.399    2.12                         39.91
15       -162.580    2.00   1.83481    42.7       39.75
16         89.993    5.17                         38.58
17        -74.380    1.95   1.83481    42.7       38.56
18       1006.217  (可変)                         39.59
19      -1013.600    4.23   1.49700    81.5       41.74
20       -100.198    0.15                         42.42
21        162.423    4.43   1.49700    81.5       43.43
22       -274.369    0.15                         43.59
23         82.585    2.20   1.90366    31.3       43.76
24         53.309    6.69   1.49700    81.5       42.87
25       1003.667  (可変)                         42.71
26        -65.984    2.00   1.76182    26.5       39.89
27        -97.801   17.75                         40.56
28        102.573    5.96   1.59282    68.6       42.27
29       -127.044    4.25                         42.05
30(絞り)    ∞      22.15                         39.75
31        139.420    3.17   1.80610    33.3       31.01
32       -139.420    1.55   1.51633    64.1       30.84
33         57.943    3.27                         30.01
34       -131.673    1.50   1.65160    58.5       30.01
35         71.997    3.68                         30.35
36         81.168    4.07   1.62299    58.2       31.95
37       -120.665    0.15                         32.10
38        174.462    3.04   1.62299    58.2       32.11
39       -122.981    1.10                         32.03
40        -65.541    1.60   1.80610    33.3       31.98
41        431.470   45.38                         32.27
42         67.652    7.37   1.57501    41.5       41.71
43       -105.478    2.00   1.88300    40.8       41.48
44        435.743   68.49                         41.34
像面        ∞   
【００５０】
各種データ
ズーム比     1.90 
焦点距離     205.00      389.99   
Fナンバー      4.12        4.12     
半画角（度）   6.02        3.18      
像高          21.64       21.64     
レンズ全長   389.84      389.84   
BF            68.49       68.49     
d 8           43.02       78.02   
d18           25.57        3.10    
d25           38.33       25.80     
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     191.69     
2    9     -41.40      
3   19      81.43      
4   26     214.58
41  26     132.25      
42  31     -67.82        
43a 36      97.67
４１群は第４１レンズ群Ｌ４１，４２群は第４２レンズ群Ｌ４２，４３ａ群は第４３レンズ群Ｌ４３と第４４レンズ群Ｌ４４の合成に相当する。
【００５１】
＜倍率変換光学系挿入状態での撮影レンズ＞
※面番号１〜４０は未挿入状態時の撮影レンズと同一
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
41        431.470    1.99                         32.27
42         27.767    5.24   1.54072    47.2       25.43
43       1022.861    0.30                         24.41
44         31.864    4.64   1.60342    38.0       22.73
45       -158.238    1.15   1.90366    31.3       21.12
46         23.190    9.85                         19.05
47         98.723    0.95   1.88300    40.8       18.25
48         18.019    6.40   1.72047    34.7       18.16
49        -39.070    0.95   1.88300    40.8       18.39
50         51.545    0.54                         18.72
51         35.033    6.01   1.61340    44.3       19.32
52        -26.415    1.05   1.59282    68.6       19.64
53         60.435    6.31                         20.03
54         67.652    7.37   1.57501    41.5       41.71
55       -105.478    2.00   1.88300    40.8       41.48
56        435.743   68.46                         41.34
像面        ∞   
【００５２】
各種データ
ズーム比     1.90 
広角     中間    
焦点距離     287.00   545.98   
Fナンバー      5.77     5.77   
半画角（度）   4.31     2.27   
像高          21.64    21.64   
レンズ全長   389.84   389.84   
BF            68.49    68.49    
d 8           43.02    78.02      
d18           25.57     3.10      
d25           38.33    25.80      
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     191.69    
2    9     -41.40     
3   19      81.43      
4   26    1422.63
41  26     132.25    
42  31     -67.82   
43  36     125.87     
EXT 42    -176.38    
44  54     265.82   
４１群は第４１レンズ群Ｌ４１，４２群は第４２レンズ群Ｌ４２，４３群は第４３レンズ群Ｌ４３，ＥＸＴ群は倍率変換光学群ＥＸＴ，４４群は第４４レンズ群Ｌ４４に相当する。
【００５３】
[数値実施例２]
＜倍率変換光学系未挿入状態での撮影レンズ＞
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1        231.936   19.37   1.49700    81.5      142.02
2       -832.138   42.11                        140.91
3        150.208   14.22   1.49700    81.5      117.55
4       2233.737    2.67                        115.91
5       -937.909    5.90   1.83481    42.7      115.80
6        242.160   39.21                        110.65
7        114.021   14.31   1.43387    95.1       98.37
8       5076.068    0.50                         96.76
9         83.383    5.00   1.51633    64.1       87.89
10         64.570   45.77                         81.76
11        542.338    5.22   1.80518    25.4       64.66
12       -259.855    3.30   1.83481    42.7       63.88
13        131.034   88.42                         60.92
14(絞り)    ∞      10.55                         42.70
15        129.417    2.00   1.84666    23.9       40.10
16         67.394   11.02   1.60311    60.6       39.23
17       -398.893   11.22                         37.63
18         98.335    3.79   1.84666    23.9       33.76
19       -615.504    1.65   1.60311    60.6       33.34
20         48.880    3.88                         32.21
21       -153.840    1.60   1.80400    46.6       32.22
22        107.741    1.29                         32.62
23        101.203    3.00   1.72000    43.7       33.27
24       -655.824   42.00                         33.43
25         71.399    4.27   1.74950    35.0       40.81
26        676.944    1.90   1.84666    23.9       40.55
27        104.236   83.15                         40.00
像面        ∞   
【００５４】
焦点距離     585.10  
Fナンバー      4.12  
半画角（度）   2.12  
像高          21.64  
レンズ全長   467.32  
BF            83.15  
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     585.11  
【００５５】
＜倍率変換光学系挿入状態での撮影レンズ＞
※面番号１〜２３は未挿入状態時の撮影レンズと同一
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
24       -655.824    1.94                         33.43
25         28.242    6.02   1.54072    47.2       31.05
26       1347.418    0.30                         30.47
27         39.358    4.94   1.60342    38.0       28.66
28       -126.324    1.15   1.90366    31.3       27.66
29         26.021    8.88                         25.00
30         88.933    0.95   1.88300    40.8       24.75
31         17.394    8.40   1.72047    34.7       24.01
32        -35.054    0.95   1.88300    40.8       24.02
33         63.988    0.17                         24.33
34         32.424    4.64   1.61340    44.3       25.09
35       -120.846    1.05   1.59282    68.6       25.04
36         45.785    2.61                         24.92
37         71.399    4.27   1.74950    35.0       40.81
38        676.944    1.90   1.84666    23.9       40.55
39        104.236   83.15                         40.00
像面        ∞   
【００５６】
焦点距離     819.00  
Fナンバー      5.77  
半画角（度）    1.51  
像高          21.64  
レンズ全長   467.32  
BF            83.15  
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     801.87    
2   25    -187.35    
3   37     355.69     
１群は第１レンズ群Ｌ１，第２レンズ群Ｌ２，第３レンズ群Ｌ３の合成に相当する。２群は倍率変換光学群ＥＸＴに相当する。３群は第４レンズ群Ｌ４に相当する。
【００５７】
[数値実施例３]
＜倍率変換光学系未挿入状態での撮影レンズ＞
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1        145.014   11.48   1.48749    70.2       99.49
2      -1333.836    0.30                         99.07
3        180.986    3.55   1.90366    31.3       96.05
4         97.490    1.07                         92.03
5        105.938    9.71   1.43387    95.1       92.03
6        450.929    0.60                         91.64
7        118.185    9.10   1.49700    81.5       89.70
8        750.636  (可変)                         88.99
9        174.712    7.53   1.90366    31.3       64.29
10       -204.573    2.30   1.69680    55.5       63.24
11         99.246    2.65                         57.67
12        249.936    2.10   1.69680    55.5       57.64
13         50.981    7.19   1.90366    31.3       53.91
14        240.231    1.46                         53.39
15       5349.687    2.00   1.83481    42.7       53.36
16         66.245    9.53                         50.31
17        -72.103    1.95   1.83481    42.7       50.31
18       -321.471  (可変)                         51.72
19        560.513    4.95   1.49700    81.5       52.64
20       -166.896    0.15                         53.07
21        142.101    5.23   1.49700    81.5       53.71
22       -627.922    0.15                         53.63
23        120.487    2.20   1.90366    31.3       53.25
24         67.178    6.47   1.49700    81.5       52.05
25      -4634.016  (可変)                         51.92
26       -180.130    2.00   1.76182    26.5       44.22
27       -226.825    0.20                         44.23
28         58.729    4.35   1.51633    64.1       43.46
29         85.121   55.10                         42.43
30(絞り)    ∞       19.72                        27.80
31        127.332    3.73   1.80610    33.3       23.41
32       -127.332    1.55   1.51633    64.1       23.25
33         63.359    1.43                         22.92
34       -192.972    1.50   1.75500    52.3       22.92
35         65.062    5.54                         23.11
36         63.797    3.47   1.57099    50.8       25.46
37        -69.738    0.15                         25.56
38         71.251    3.86   1.51633    64.1       25.43
39        286.976    1.57                         24.95
40        -62.222    1.60   1.91082    35.3       24.95
41        247.077   41.72                         25.24
42         86.326    5.44   1.63980    34.5       37.18
43       -128.802    2.00   1.91082    35.3       37.16
44       2392.470   75.70                         37.28
像面        ∞   
【００５８】
各種データ
ズーム比     1.90 
広角      望遠
焦点距離     307.50   585.00  
Fナンバー      5.88     5.88  
半画角（度）   4.02     2.12  
像高          21.64    21.64  
レンズ全長   405.00   405.00  
BF            75.70    75.70  
d 8           18.39    37.89  
d18           47.25     1.00  
d25           17.06    43.81  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1     165.18   
2    9     -54.12      
3   19     102.91     
4   26   -4228.60
41  26     494.13      
42  31     -68.54     
43a 36     106.43   
４１群は第４１レンズ群Ｌ４１，４２群は第４２レンズ群Ｌ４２，４３ａ群は第４３レンズ群Ｌ４３と第４４レンズ群Ｌ４４の合成に相当する。
【００５９】
＜倍率変換光学系挿入状態での撮影レンズ＞
※面番号１〜４０は未挿入状態時の撮影レンズと同一
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
41        247.077    1.95                         25.24
42         27.472    5.94   1.54072    47.2       22.83
43       -203.434    0.30                         22.16
44         40.006    5.73   1.60342    38.0       21.36
45        -52.616    1.15   1.90366    31.3       19.86
46         26.481    6.12                         18.68
47        179.589    0.95   1.88300    40.8       19.07
48         20.072    6.40   1.72047    34.7       19.05
49        -30.181    0.95   1.88300    40.8       19.28
50        120.462    4.05                         19.71
51        107.240    6.11   1.61340    44.3       21.51
52        -18.463    1.05   1.59282    68.6       21.87
53        131.089    1.02                         22.73
54         86.326    5.44   1.63980    34.5       37.18
55       -128.802    2.00   1.91082    35.3       37.16
56       2392.470   75.70                         37.28
像面        ∞   
【００６０】
各種データ
ズーム比     1.90 
広角        望遠
焦点距離     427.00     812.33  
Fナンバー      8.16       8.17  
半画角（度）   2.90       1.53  
像高          21.64      21.64  
レンズ全長   405.00     405.00  
BF            75.70      75.70  
d 8           18.39      37.89  
d18           47.25       1.00  
d25           17.06      43.81  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     165.18      
2    9     -54.12    
3   19     102.91      
4   26    -123.88
41  26     494.13   
42  31     -68.54      
43  36     158.84       
EXT 42    -217.54        
44  54     200.41      
４１群は第４１レンズ群Ｌ４１，４２群は第４２レンズ群Ｌ４２，４３群は第４３レンズ群Ｌ４３，ＥＸＴ群は倍率変換光学群ＥＸＴ，４４群は第４４レンズ群Ｌ４４に相当する。
【００６１】
【表１】
0005409841.tif 000002
【００６２】
次に本発明の光学系を撮影光学系として用いた実施例を図１１を用いて説明する。図１１において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明による光学系を搭載した交換レンズである。１２は光学系１１を通して得られる被写体像を記録する銀塩フィルムや被写体像を受光する固体撮像素子（光電変換素子）などの感光面である。１３は光学系１１からの被写体像を観察するファインダー光学系、１４は光学系１１からの被写体像を感光面１２とファインダー光学系１３に切り替えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。
【００６３】
ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は感光面記録手段１２に形成される結像して記録される。
【００６４】
このように本発明の光学系を一眼レフカメラ交換レンズ等の撮像装置に適用することにより、高い光学性能を有した光学機器が実現できる。尚、本発明はクイックリターンミラーのないＳＬＲ（Ｓｉｎｇｌｅ  ｌｅｎｓ  Ｒｅｆｌｅｘ）カメラにも同様に適用することができる。尚、本発明の光学系はビデオカメラにも同様に適用することができる。
【００６５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
ＯＬ：光学系      ＩＳ：防振レンズ群      ＥＸＴ：倍率変換光学群
Ｌ１：第１レンズ群      Ｌ２：第２レンズ群      Ｌ３：第３レンズ群
Ｌ４：第４レンズ群      ＳＰ：開口絞り      ＩＰ：像面
【図１】
0005409841.tif 000003
【図２】
0005409841.tif 000004
【図３】
0005409841.tif 000005
【図４】
0005409841.tif 000006
【図５】
0005409841.tif 000007
【図６】
0005409841.tif 000008
【図７】
0005409841.tif 000009
【図８】
0005409841.tif 000010
【図９】
0005409841.tif 000011
【図１０】
0005409841.tif 000012
【図１１】
0005409841.tif 000013